Кислотный газ — это особый тип природного газа или любой другой газовой смеси , содержащей значительные количества сероводорода (H 2 S), углекислого газа (CO 2 ) или подобных кислых газов. Газ определяется как кислый или нет после его смешивания с водой. Шкала pH колеблется от 0 до 14, все, что выше 7, является основным, а все, что ниже 7, является кислым. Вода имеет нейтральный pH 7, поэтому, как только газ смешивается с водой, если полученная смесь имеет pH менее 7, это означает, что это кислый газ. [1]
Термины « кислый газ » и «сернистый газ» часто неправильно трактуются как синонимы. Строго говоря, сернистый газ — это любой газ, который содержит сероводород в значительных количествах; кислый газ — это любой газ, который содержит значительные количества кислых газов, таких как углекислый газ (CO2 ) или сероводород. Таким образом, углекислый газ сам по себе является кислым газом, но не сернистым газом.
Когда в процессе сжигается газ, содержащий кислотную смесь, этот кислотный газ выбрасывается в атмосферу. Это вызывает одно из самых пагубных последствий производства для окружающей среды — кислотные дожди . Кислотные газы, сжигаемые на одной электростанции, могут перемещаться на сотни миль после того, как газ смешивается с молекулами воды в атмосфере. Затем эти соединения снова выпадают на землю в виде различных осадков (кислотные дожди) и могут вызывать проблемы со здоровьем дыхательных путей у людей, убивать растения и диких животных, разрушать конструкции и здания и загрязнять источники воды. [2]
Кислотные газы также опасны и другими способами, помимо загрязнения окружающей среды. Кислотные газы могут быть чрезвычайно огнеопасными и взрывоопасными под давлением, поэтому их следует хранить вдали от тепла, искр или открытого огня. [3]
Сероводород является токсичным газом, он может вызывать проблемы с дыханием и удушье. Он также очень едкий по отношению к металлам [3], что ограничивает материалы, которые могут быть использованы для трубопроводов и другого оборудования для обработки сернистого газа, поскольку многие металлы чувствительны к сульфидному растрескиванию под напряжением .
Углекислый газ в концентрациях от 7% до 10,1% вызывает головокружение, головную боль, нарушение зрения и слуха, а также потерю сознания в течение нескольких минут или часа. Концентрации выше 17% смертельны при воздействии более одной минуты. [4]
Прежде чем использовать сырой природный газ, содержащий сероводород и/или диоксид углерода, его необходимо обработать для снижения содержания примесей до приемлемых уровней, и обычно это делается с помощью процесса очистки газа амином . [5] [6] Существуют физические и химические процессы абсорбции для удаления токсичных свойств этих газов, оба из которых включают промывку синтез-газа обедненным растворителем в абсорбере для удаления H 2 S. [7] После того, как токсичный газ покидает нижнюю часть абсорбера, он отправляется в регенератор, где раствор далее очищается паром при чрезвычайно низком давлении для удаления серы из газа. [8] Удаленный H 2 S чаще всего впоследствии преобразуется в побочный продукт — элементарную серу в процессе Клауса или, в качестве альтернативы, преобразуется в ценную серную кислоту в установке процесса WSA .
Процессы на нефтеперерабатывающих заводах или заводах по переработке природного газа , в ходе которых удаляются меркаптаны и/или сероводород, обычно называют процессами «десертификации», поскольку в результате получаются продукты, которые больше не имеют кислого, неприятного запаха меркаптанов и сероводорода.